Conduzione vs Convezione | Cos'è la conduzione? Cos'è la convezione?
La conduzione e la convezione sono due fenomeni incontrati nel calore e nella termodinamica. Questi due concetti sono molto importanti quando si tratta di comprendere il trasferimento di calore. La radiazione insieme alla conduzione e alla convezione costituiscono le tre forme di trasferimento di calore. Campi come la termodinamica, i motori termici, i sistemi meteorologici artificiali, la meteorologia e persino la nostra fisiologia dipendono dai principi di conduzione e convezione. È fondamentale avere una buona comprensione della conduzione e della convezione insieme alla radiazione per avere una buona comprensione di questi campi. In questo articolo, discuteremo cosa sono la conduzione e la convezione, la ragione della conduzione e della convezione, le loro somiglianze, quali sono gli incidenti quotidiani che possiamo osservare a causa della conduzione e della convezione, le loro somiglianze e infine le loro differenze.
Cos'è la conduzione?
La conduzione è definita come il trasferimento di energia termica tra regioni della materia a causa di un gradiente di temperatura. La conduzione può avvenire in qualsiasi materiale, ma per quanto riguarda la pratica, la conduzione viene applicata solo ai solidi. Quando i solidi vengono riscaldati, gli atomi e le molecole all'interno del solido vibrano a causa dell'energia cinetica ricevuta dal riscaldamento, le collisioni di questi atomi vibranti con gli atomi vicini fanno vibrare gli atomi vicini, quindi, le vibrazioni vengono trasferite all'altra estremità del solido. Gli atomi sulla superficie del solido rilasciano l'energia dalla vibrazione allo spazio aperto. Per un'asta uniforme in stato stazionario con i lati isolati e solo le due estremità sono esposte, la portata del flusso di calore è direttamente proporzionale all'area di assorbimento del calore e al gradiente di temperatura. Lo stato stazionario è quando c'è equilibrio termico tra tutti i punti, il che significa che la temperatura di un punto non varia nel tempo. Anche gas e liquidi mostrano conduzione, ma questa è sotto forma di collisioni molecolari dirette. Non vibrano come i solidi.
Cos'è la convezione?
La convezione è la terminologia utilizzata per i movimenti di massa di fluidi. Tuttavia, in questo articolo si assume che la convezione sia sotto forma di convezione del calore. A differenza della conduzione, la convezione non può avvenire nei solidi. La convezione è il processo di trasferimento di energia attraverso il trasferimento diretto della materia. In liquidi e gas, se riscaldato dal fondo, lo strato inferiore del fluido verrà riscaldato. Lo strato d'aria riscaldata poi si espande, essendo meno denso dell'aria fredda; lo strato di aria calda si solleva sotto forma di corrente di convezione. Quindi il successivo strato fluido sta vivendo gli stessi fenomeni. Nel frattempo, il primo strato di aria calda è ora raffreddato e scenderà. Questo effetto crea un circuito di conduzione, rilasciando continuamente il calore prelevato dagli strati inferiori a quelli superiori. Questo è un modello molto importante nei sistemi meteorologici. Il calore dalla superficie della terra viene rilasciato nell'atmosfera superiore in questo meccanismo.
Qual è la differenza tra conduzione e convezione?
• La conduzione avviene in tutti i mezzi, mentre la convezione non è possibile nei solidi.
• La convezione implica il flusso di materia in massa mentre la conduzione coinvolge la materia che vibra intorno a un punto fisso.
• In un sistema chiuso, la perdita di calore per convezione non è possibile ma è possibile la perdita di calore per conduzione.
